Blue Supergiant - en ögonblicksbild av det inre av en stjärna som är tre gånger så tung som vår sol som visar vågor som genereras av turbulent kärnkonvektion. Kredit:Dr Tamara Rogers
Blå superjättar är universums rock-and-roll-stjärnor. De är massiva stjärnor som lever snabbt och dör unga vilket gör dem sällsynta och svåra att studera, även med moderna teleskop.
Innan rymdteleskop, få blå superjättar hade observerats, så vår kunskap om dessa stjärnor var begränsad.
Den ledande astrofysikern Dr. Tamara Rogers, från Newcastle University, STORBRITANNIEN, och hennes team har arbetat de senaste fem åren med att skapa simuleringar av stjärnor som dessa för att försöka förutsäga vad det är som får ytan att se ut som den gör.
Modellera det inre av stjärnor, teamet förutspådde att gravitationsvågor, som de vi ser i havet, kan gå sönder på ytan av stjärnor.
En andra typ av våg hade också förutspåtts. Dessa koherenta vågor liknar de seismiska vågorna på jorden, som genereras från djupt inuti stjärnan.
Nu, med hjälp av data som samlats in av NASAs rymdteleskop, ett internationellt team av experter under ledning av KU Leuven i Belgien, har observerat stjärnan för första gången och upptäckt att nästan alla dessa svårfångade blå jättar faktiskt skimrar och krusar i ljusstyrka på grund av närvaron av vågor på deras yta.
Som förutspått, vågorna har sitt ursprung i deras djupa inre och ger spännande nya möjligheter att studera dessa stjärnor med asteroseismologi, en liknande teknik som hur seismologer använder jordbävningar för att studera jordens inre. Publicerar sina rön idag i Natur astronomi , författarna säger att från observationer av dessa vågor, Stjärnornas egenskaper som inte kan erhållas från andra astronomiska tekniker kan nu studeras.
Medförfattare Dr Rogers, baserad på Matematikskolan, Statistik och fysik vid Newcastle University, sa:
"När vi först startade våra simuleringar och förutspådde att dessa vågor kunde bryta vid ytan trodde vi inte att det någonsin skulle vara möjligt att observera dem.
"I hela universum, stjärnor finns i olika former, storlekar och färger. Vissa stjärnor är som vår sol och lever lugnt i miljarder år.
"Men massiva stjärnor lever betydligt kortare och mer aktiva liv innan de exploderar i vad som kallas en supernova och driver ut sitt material i rymden.
"I linje med våra förutsägelser, dessa senaste observationer har bekräftat två typer av vågor som ger oss olika information om stjärnan.
"De som går sönder vid ytan, liknar vågorna som bryter på stranden, och den stående vågen som bara fortsätter och liknar de seismiska vågorna på jorden. Från dessa kan vi börja förstå hur stjärnan rör sig och roterar och fysiken och kemin i vad som pågår inuti det djupa inre, inklusive stjärnkärnan.
"Även om vi förutspådde dessa vågmönster, tills nu var det bara det — en simulering av vad som kan hända. Att faktiskt se det och bevisa det är verkligen ett otroligt ögonblick för oss."
Tindra, blinka lilla stjärna
Sedan mänsklighetens gryning, stjärnorna på natthimlen har fångat vår fantasi. Vi sjunger till och med barnvisor för barn som funderar över stjärnornas natur:"Blinka, blinka lilla stjärna, hur jag undrar vad du är".
Teleskop kan sondera långt in i universum, men astronomer har kämpat för att "se" inuti stjärnorna. Det är först nyligen med moderna rymdteleskop som astronomer har börjat låsa upp stjärnornas inre genom att lyssna på symfonin av ljud som de genererar.
De blå superjättarna, är universums metallfabriker innan de exploderar som supernovor. Dessa stjärnor producerar alla kemiska grundämnen bortom helium i Mendeljevs periodiska system, vars 150-årsjubileum kommer att firas i år.
Huvudförfattare Dr Dominic Bowman från KU Leuven Institute of Astronomy, förklarar:
"Innan NASA Kepler/K2 och TESS rymdteleskop, få blå superjättar som varierar i ljusstyrka på grund av vågor var kända. Men om du tittar på ljusstyrkan hos en enskild stjärna tillräckligt länge med en mycket känslig detektor, du kan kartlägga hur det förändras över tiden. Inom asteroseismologi - studiet av vågor inuti stjärnor - använder vi dessa variationer för att undersöka de fysikaliska och kemiska processerna inuti stjärnorna."
Upptäckten av vågor i så många blå superjättestjärnor var ett Eureka-ögonblick, säger Bowman.
"Variabiliteten i dessa stjärnor hade funnits där hela tiden, vi behövde bara ha tålamod och vänta på att moderna rymdteleskop skulle observera dem.
"Det är som om rock-and-roll-stjärnorna hade uppträtt hela tiden, men först nu öppnade dörrarna till deras konserthus på grund av NASAs rymduppdrag.
Därför, det verkar som att barnramsan sjöngs för barn, "Tindra, blinka lilla stjärna, hur jag undrar vad du är" är inte så långt borta från verkligheten av moderna rymdteleskopobservationer.
"Vi går nu in i en guldålder av asteroseismologi för heta massiva stjärnor tack vare moderna rymdteleskop. Upptäckten av dessa vågor i blå superjättar gör att vi kan studera supernovornas förfäder ur ett nytt perspektiv, " säger Dr. Bowman.